FMEA失效模式与后果分析培训教材课件

1、1失效模式及后果分析Failure Mode and Effects Analysis1失效模式及后果分析2 理解FMEA 的作用 理解过程FMEA 的概念及技法 掌握FMEA 的制定 失误防止并应用FMEA培训的目的和内容2培训的目的和内容334FMEA怎样符合TQM的要求？ 顾客的要求 过程规格的要求 系统及部件的规格要求 过程及供应商的要求及管理 开发系统设计及生产的FMEA 调查潜在的故障 改善设计及制造 设计是致命的环节(Critical)4FMEA怎样符合TQM的要求？5什么是 FMEA？用于评价潜在失效模式及其原因的先进品质计划工具 根据其危险度及对策性决定有优先顺序的潜在失效,

2、用于 调查及减少其发生的可能性 提供一种正式的方法来记录此分析以备 以后分析及持续过程改善用 作为其本身,FMEA不是问题的解决者, 它只是与其他解决问题的方法综合使用. “FMEA可以显示问题发生的机会,但不能解决问题”5什么是 FMEA？6FMEA的错误观念？ 小组单独的制定FMEA FMEA是为了满足顾客或第三方的要求, 不是为了过程改善 FMEA在过程的后阶段进行, 未包含在 制品/过程的改善过程中 FMEA不被认为是活性的工具,在制品的 生产中不对其进行检讨和改订, FMEA不但令人费解而且浪费时间6FMEA的错误观念？7失效模式及后果分析 - 1960s and 70s 由可靠性过

3、程师首次提出及使用 通过对过程/产品的潜在失效模式 及其对产品的影响的定义来决定 各组的行动 对一个产品/过程的潜在失效模式 进行评价及定义。再决定可以消除 或减少潜在失效的对策FMEA起 源7FMEA起 源8出处及理由 汽车工业QS 9000 4.2 AIAG APQP手册中引用 过程安全管理(PSM)CFR 1910.120199999列出FMEA作为评价危害的6种方法之一 VDA - GMPs应用于新设计检讨的几种方法之一,使用评价问题来进行 ISO 9001 要求预防措施FMEA作为持续改善工具可以满足ISO 9001 4.14的要求 ISO 14000可以用来评价潜在危害及其附加危险

4、8出处及理由9系统设计过程部件辅助系统主要系统部件辅助系统主要系统人力 机器方法 材料测定 环境焦点使失效对系统影响最小化目标使系统的品质/可靠性/成本/维持最大化焦点使失效对设计影响最小化目标使设计的品质/可靠性/成本/维持最大化焦点使失效对过程影响最小化目标使过程的品质/可靠性/成本/维持最大化机器工具/过程/生产线/教育/JIGFMEAs的类型9系统设计过程部件部件人力 机器焦点焦点焦点机器工具/10FMEAs之间的关系10FMEAs之间的关系11关键的FMEA术语 顾客输入 小组 - 小组选择(CFT) 评级 优先顺序的危险度评价 设计过程 生产过程11关键的FMEA术语12 FMEA

5、: 为按优先顺序进行改善对设计或制造阶段中的潜在失效模式 进行鉴别和评级的系统的技术。 失效原因,潜在的: 失效怎样会发生,使用可以进行改善或管理的术语 进行叙述。 失效模式分析(FMA): 正式的,组织的程序,用于分析来自现在和过去的 失效模式以防止此类失效在将来发生。 失效模式,潜在的: 为了达到设计意图而存在的潜在类型 ,对规定过程的 不符合事项的叙述。 FMEA,过程:由制造责任者/小组使用的分析技法,以保证所有潜在的 失效模式及关联原因以被考虑及定义。FMEA & 失效的术语12FMEA & 失效的术语13 CONTROL PLAN: 用来管理生产用资材及过程而进行的书面叙述的体系

6、书面定义出产品的重要特性及过程要求.Control Plan 的定义13Control Plan 的定义14FMEA的时间安排 事前或事后? 单独或小组?14FMEA的时间安排15工业典型的三步曲APQP时刻表过程流程图 (包含全部过程)P FMEA (全部过程)关键特性 & 失效影响P Control Plan (由FMEA得来的关键过程)关键特性 & 特性管理D FMEA (使用意图)部分内容可以加入15工业典型的三步曲P FMEA 关键特性 & 失效影响P 16列出过程流程将每一重要过程填入FMEA制定每一过程的FMEA(s)根据关键特性制定Control Plan确认顾客要求提出重要过

7、程的评价意见使用正确的RPN并根据其他的适当信息来决定关键特性为关键特性制定管理计划为Control Plan的制订提供恰当的信息标准的制定16列出过程流程将每一重要过程制定每一过程的根据关键特性确认17Control Plan/过程流程的复合例APQP时刻表列出过程流程 流程/Control Plan (包含全部过程) (包含全部“重要”过程)过程流程“变成”Control PlanP FMEA(所有重要过程)根据RPN来决定关键特性D FMEA (使用意图)部分内容可以加入DAPQP将“引发”此过程17Control Plan/过程流程的复合例过程流程“变成18列出过程流程将每一重要过程填

8、入Control Plan制定C-Plan每一过程的 FMEA(s)根据关键特性改订Control Plan确认顾客要求提出重要过程的评价意见使用正确的RPN并根据其他的适当信息来决定关键特性为关键特性制定管理计划为Control Plan的制订提供恰当的信息Control Plan/过程流程的复合例标准的制定18列出过程流程将每一重要过程制定C-Plan每一根据关键特19设备或过程1设备或过程3设备或过程2投入包装出货“段落= 按设备或过程”装备,技术或系列= “技术”或“装备”的流程内部或外部顾客投入包装出货一个文件?或更多?制造实体19设备或设备或设备或投入包装“段落= 按设备或过程”装

9、备,20ISO9000 vs FMEAs4.2.3 - 品质计划 Process FMEAs 过程FMEAs 要考虑到所有的特别特性。要努力 进行过程改善以达到预防不良而不是发现不良 20ISO9000 vs FMEAs21ISO9000 - Control Plans4.2.3 质量计划 The Control Plan 供应商要开发系统,辅助系统,资材等的Control Plan Control Plan要包含整个的生产过程 例如:铁板,塑料,喷涂等 设计阶段的输出即Control Plan.有的Control Plan 可以在原有的或成熟的产品基础上制定,否则需要 制定新的Control

10、 Plan.21ISO9000 - Control Plans22QS9000 - Control Plans4.2.3 - 品质计划 The Control Plan(继续) Control Plan要包含以下3个阶段: Prototype - 对发生在此阶段的尺寸 测定,材料及性能测试的叙述 Pre-launch - 对在Prototype后量产前将发生的尺寸测定,材料, 性能测试等内容进行叙述 Production - 对发生在良产阶段的产品/过程特性, 过程管理, 检查 及测定系统的综合叙述文件22QS9000 - Control Plans23受益于FMEAs 预防的计划 识别变更的

11、要求 成本降低 提高生产能力 降低浪费 降低保证成本 减少无附加值的作业23受益于FMEAs24FMEA的先决条件 选择适当的小组及有效率地组织成员 为每一产品内服务, 过程/系统选择小组 建立一个评分体系 同意使用FMEA的样式 定义顾客及顾客的要求/期望 设计/过程的要求 开发过程的流程图(Process flow chart)24FMEA的先决条件25小 组 小组? 两人或两人以上, 每人为完成一项任务 或目标执行一定业务 维持重心 为每一产品或项目建立独立的小组 Brainstorm: 脑力风暴 其目的是为了尽量得到所有可能出现的可能性25小 组26小组的结构工作区域或单位 根据需要来

12、自支援集团的代表强制参与由管理层决定并在范围内行动持续组长由管理层指定代表们掌握重要内容或承担风险 .由高层指定有自主的决定权 .课题结束后解散由组员选定组长 一般的工作小组 FMEA小组两种小组结构成员成员决定课题选择小组寿命组长26小组的结构工作区域或单位 根据需要来自支援集团的代表代表27成功的小组 管理层的指导及关注 建立其身份 有责任的及使用测定的方法 有协作的领导 融入组织 协同功能27成功的小组 管理层的指导及关注28小组的基本纪律 如果有会议需要时要决定进行 决定参加人 提供事前准备 遵守时间及保存记录 建立基本规则 提供及遵守会议议程 会议评价 强调“无打断”28小组的基本纪

13、律29小组基本规则 基本规则的目的是“自律管理” 小组必须开发自己的基本规则 一旦确立,每个人必须遵守 满足后可以修改或强调部分规则29小组基本规则30小组会议责任 阐明 参与 聆听 概要 跟踪 时间管理 意见一致 评价会议过程30小组会议责任31决策基准/模式 专人做决策 专人指导, 然后做最后决策 在主要的规则或多数人同意的 基础上由小组来做决策31决策基准/模式32过程FMEA小组成员 技术过程师 - 一般是组长 作业者 制造过程师 设计过程师 可靠性过程师 模具过程师 PM过程师 造型过程师 项目经理或代表 品质过程师 其他,包括供应商, 营业, QA/QC, 制造.现在你们如何预防问

14、题发生?32过程FMEA小组成员现在你们如何33定义顾客过程FMEA的顾客 后续作业过程 最终使用者; 使用产品的人33定义顾客34注 意!不要混淆设计故障 & 原因同过程故障 & 原因设计故障设计故障润滑油能力不足润滑油供应不充分规定的资材不正确使用的资材不正确34注 意!设计故障设计故障润滑油能力不足润滑油35危险度评价(RPN)RPN = (S) X (O) X (D) S = Severity 严重度 O = likelihood of Occurrence 发生度D = Likelihood of Detection 检出度预防 vs 检出 - 期待内容: 最大1000, 75认为“

15、OK” 最重要的是考虑最大值和最小值 概念导入35危险度评价(RPN)36RPN根据经验及资料推测过程原因影响管理失效模式发生机会严重度未检出机会36RPN根据经验及资料推测过程原因影响管理失效模式发生机会37过程 FMEA37过程 FMEA383839过程 FMEA识别关键的 & 重要的特性同时因此成为Control Plan的起点样本数评价周期评价方法失控对策(OCAP)39过程 FMEA识别样本数40使用一个过程流程图因为 你需要了解目前的过程 你在寻找改善的机会 你想阐明一个潜在的解决方案 你已经改善了一个过程并且想定义新的过程让我们试一试过程流程图40使用一个过程流程图41生成一个过

16、程流程图1. 识别要分析的过程或任务. 定义过程的范围很重要,因为它 将使你的改善努力不被白费2. 咨询最熟悉此过程的人员来帮助指定流程图3. 先决定过程起 点和终点, 定义过程的范围非常重要, 不然任务会变得不适合4. 决定制定内容的详细程度, 最好在开始时不要太详细,当需要时再增加详细的内容41生成一个过程流程图425. 寻找改善的区域 过程标准化, 或员工以不同的方式作业? 重复或无序的过程? 无附加价值的过程? 经常发生错误的过程? 再作业的循环?6. 识别过程进行的顺序和步骤?7. 构筑过程流程图, 从左到右或从上到下, 使用标准的计划 并且用箭头连接每过程8. 分析其结果 再作业的

17、循环? 无附加价值的过程? 现在过程与期望的目标过程的差别?425. 寻找改善的区域43GM例: 过程流程图43GM例: 过程流程图44基本流程图例InspectionImprovementactionSupplyingrequest InspectionReceiptVenderPurchasingQ.CProductionSamplingTrouble of occurrenceInput to fieldConfirmationcountermeasureAnalysis of the causesFeed-BackYesNo44基本流程图例InspectionImprovementS4

18、5如何使用流程图 决定过程中应该包含的所有工作区域 作为工作的一个目的去提醒人们注意过程标准 当作确认表去收集过程问题发生的数据 去调查再作业总发生在特定场所或特定过程的原因 使用“理想的过程”流程图来连接你提议的解决方案45如何使用流程图46流程图的技巧 如果一个过程有两个输出箭头,考虑是否 需要一个决定框 注意, 最接近过程的人最了解过程, 确认制定 流程图时此人是否参加了 使用软件包使流程图的制定变的简单46流程图的技巧47过程潜在FMEA 识别潜在的产品关联失效模式 评价失效带来的对顾客的潜在影响 识别潜在的内外部制造或组装过程的原因, 同时识别过程的 变动以便着眼于减少发生及检出不良

19、的管理 开发潜在失效模式的评价表, 同时考虑改正措施建立 有优先顺位的体系 记录制造或组装过程的结果47过程潜在FMEA48过程潜在FMEA过程FMEA:由制造责任者/小组使用的分析技法,以保证所有 潜在的失效模式及关联原因以被考虑及定义 小组由过程作业者或了解过程的人员来运行 对规定作业定义不良的原因 在准备FMEA时,要假设接收及供应的资材是正确的 比较类似过程和检讨类似产品的顾客不满内容是建议的起点, 需要了解设计的目的 在连续的过程中,上过程的潜在失效影响可能是下过程的原因, 根据过程特性, 特别作业中的任何潜在失效模式都要列出48过程潜在FMEA49收货MOD1MOD2组装包装出货C

20、PFMEACPFMEACPFMEACPFMEA责任=资材?IQC?责任=MOD责任=MOD责任=组装仓库CP & FMEA顾客FMEA的真空地带真空地带49收货MOD1MOD2组装包装出货CPCPCPCP责任责任50过程FMEA的焦点顾客包含: 最终使用者 下一道过程 制造过程师 装配过程师 维修职能 测试过程师 产品分析员 分销商或其他销售渠道50过程FMEA的焦点51过程FMEA的益处 作为一种有体系的研究方法, 并联的/正式的/书面的 定义出一名过程师在设计过程正常进行的方式制造过程师 识别潜在的产品关联失效模式 评价失效带来的对顾客的潜在影响 识别潜在的内外部制造或组装过程的原因 识别

21、过程的变动以便着眼于减少发生及检出不良的管理 开发潜在失效模式的评价表, 同时考虑改正措施建立 有优先顺位的体系51过程FMEA的益处52关于过程FMEA 过程FMEA是活性的标准 过程FMEA应考虑过程各阶段的变化进行持续的改订, 一直到生产结束过程FMEA应从过程流程图开始 - 从接受到出货过程FMEA应涵盖生产/组装中可能发生的潜在失效模式/原因, 但部分信息(严重度评级,部分影响的识别)可来自设计FMEA发生度的减低只能通过变更过程来控制或消除一个或多个失效模式的原因来达到52关于过程FMEA53一般的过程FMEA基本内容根据经验及资料推测顾客不满维修资料内部废弃再作业履历小组知识文字

22、很重要53一般的过程FMEA基本内容根据经验及资料推测顾客不满文字54PFMEA制定方法54PFMEA制定方法55PFMEA制定案例55PFMEA制定案例561. FMEA编号 填入FMEA的管理编号(根据内部标准规定)2. 项目 填入所分析的系统,子系统或产品的名称,编号3. FMEA责任人 填入关联的小组,部门,必要时包含供应商4. 制定者 填入FMEA负责过程师的姓名,电话及公司名称PFMEA制定方法(1)56PFMEA制定方法(1)575. 年度/车型 关联的整车开始的年度及车型6. 关键日期 填入初次制定FMEA预定的完成日期,该日期应在生产日之前7. FMEA日期 填入原始稿的日期

23、及最新改订日期8. 核心小组 填入有权确定及执行任务的责任部门及个人姓名(建议将所有 参加人员的姓名,部门,电话,住址等关联内容记录在另一表中)PFMEA制定方法(2)57PFMEA制定方法(2)58 9. 过程功能/要求 简单描述被分析的过程,尽可能的简单说明该过程的目的10. 潜在失效模式 指该过程可能发生的不满足过程要求或设计意图的类型, 是对具体过程不符合要求的描述,它可能是引起下过程的 潜在失效模式, 也可能是上过程的潜在失效的影响. 但制定FMEA时要假设提供的资材/材料为合格品. 本项目的前提是失效可能回发生,但不一定发生, 参加人应提问: 1) 过程怎样不符合/满足要求? 2)

24、 假设不考虑规格, 顾客会有怎样的异议? 在此过程应考虑类似制品的已发生的顾客问题并要了解设计目的PFMEA制定方法(3)58PFMEA制定方法(3)59PFMEA制定方法(4)11. 潜在失效模式 指对顾客的影响, 顾客可以是下一过程,后续过程,或最终 使用者应在顾客使用的角度来描述失效的后果, 对最终使用者来说失效的 后果应一律用产品或体系的性能来描述如: 噪声, 外观不良, 异味, 无作用等 对下一过程来说,失效的后果应用过程性能来描述, 如: 无法固定, 无法安装, 配合不良等12. 严重度 严重度仅适用于失效的后果, 从 1到1013. 级别 对特殊的特性进行标记(如关键,重点,重要

25、,主要等)59PFMEA制定方法(4)60一般PFMEA的严重度60一般PFMEA的严重度61PFMEA制定方法(5)14. 潜在失效原因/原理 针对每一失效模式,尽可能在广范围内列出可以想 到的失效原因. 如果原因是唯一的,即如果改正了此原因对失效模式的影 响, 意味着FMEA的考虑过程就完成了. 但, 一般来说, 原因不是相互独立的,唯一的, 要消除一个原因, 需要考虑 各种方法来确定根本原因, 或容易解决的原因,同时要仔细描述此类原因, 以便可以制定有针对性的改正措施15. 发生度 指具体的原因/原理发生的频率, 从1到1061PFMEA制定方法(5)621. 过程遗漏2. 过程失误3.

26、 JIG等设置失误4. 资材漏装5. 资材错误6. 误作业7. 调整失误8. 设备设置不正确9. JIG等准备错误10. 生产错误11. 指导书内容不充分12. PM不充分13. 方法不好14. 疲劳15. 安全性不足16. 硬件17. 持续管理失误18. 环境19. 过负荷20. FMEA分析不足过程失效原因621. 过程遗漏11. 指导书内容不充分过程失效原因63一般PFMEA的发生度 如果过程有SPC管理， 或过去类似的过程有SPC管理， 则SPC数据要用来决定发生度 如果无SPC数据时，可用文字 叙述的方式来定义发生度的 评价基准63一般PFMEA的发生度 如果过程有SPC管理，64P

27、FMEA制定方法(6)16. 现在的管理方法 是对防止失效或发现失效的现在管理方法的描述, 如FP,SPC等可以考虑3种过程管理方法/特点, 即: 1) 防止失效原因/原理或失效影响的发生,或减少其发生率 2) 调查原因/原理并发现改正措施 3) 调查失效模式 应优先使用1), 2)其次, 3)再其次17. 检出度 在离开此过程前被发现的程度, 从1到1064PFMEA制定方法(6)65过程管理例1. 标准化的作业指导书/程序2. 夹具 & JIG3. 记数器4. 机械感应器5. 电子感应器6. 工作表或过程管理标准集7. Bar Code系统8. Marking9. 教育10. 外观检查11

28、. MSA12. 预防保养(PM)13. 自动化(即时管理) 管理如 FP,SPC或后过程确认等可 成为过程管理. 检查应用于不独立的或连续的作业 时能够发现不独立的不良65过程管理例1. 标准化的作业指导书/程序 管理如 FP,66一般PFMEA的检出度 先假设不良已发生，然后评价现有方法能够防止其出货的能力 随机检查时如不能发现某不良的存在，则其结果为微小 统计的采样是有效的检出管理 增加检出度只能通过过程管理改善来实现 66一般PFMEA的检出度 先假设不良已发生，然后评价现有方67PFMEA制定方法(7)18. 风险系数(RPN) RPN = (S) X (O) X (D), 从1到1

29、000 如果RPN高,应立即采取改正措施,努力减少该值 但,不管RPN如何, 严重度(S)高时,应给予特别关注67PFMEA制定方法(7)18. 风险系数(RPN)68危险度评价(RPN)RPN = (S) X (O) X (D)S = Severity 严重度O = likelihood of Occurrence 发生度D = Likelihood of Detection 检出度预防 vs 检出 - 期待内容: 最大1000, 75认为“OK” 最重要的是考虑最大值和最小值 概念导入68危险度评价(RPN)6919. 建议事项 根据RPN排出优先顺序, 应对排在前列的项目采取改善对策 如

30、果原因不详, 建议采用DOE的方法来确定 如果对某一特定原因无对策时要注明“无”,予以明确 为了减低发生度, 需要改变过程或设计 为了减低严重度, 需要改变过程或设计 为了增加检出度, 需要改变过程或设计20. 责任人 把负责实施对策的部门和个人以及预定的完成日期记入本栏PFMEA制定方法(7)69PFMEA制定方法(7)70关于建议措施 对策应先实施在RPN高的项目 任何建议的对策内容应可以减少发生度,严重度或检出度 如果对一个特定的原因无对策时需要解释 只有设计变更可以减少严重度 为减少发生度,需要过程变更或规格变更 为增加检出度需要改变过程管理或检查方法. 改善检出度是典型的经济性方法 但需强调的是要用预防的方法来代替不良的检出70关于建议措施7121. 采取的措施 但实施一项对策后,简单记录具体的实施情况及生效日期22. 措施后的RPN 但实施措施后,应重新评价并记录发生度,严重度及检出度 并计算RPN, 如果未采取任何措施,则措施后的RPN为空白PFMEA制定方法(8)7121. 采取的措施